[發(fā)明專利]一種酶制劑微生物菌種液體發(fā)酵裝置及其發(fā)酵工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011521870.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN112251338B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卞亦冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津正鑫浩司科技有限公司
• 主分類號(hào): C12M1/21
• 分類號(hào): C12M1/21;C12M1/12;C12M1/04;C12M1/02;C12M1/00;B08B3/10;B08B3/08
• 代理公司: 天津合正知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12229
• 代理人: 馬云云

本發(fā)明提供了一種酶制劑微生物菌種液體發(fā)酵裝置及其發(fā)酵工藝，發(fā)酵罐的內(nèi)部上方液位線處固定設(shè)有水平篩網(wǎng)，水平篩網(wǎng)的上方為消泡區(qū)，水平篩網(wǎng)的下方為攪拌區(qū)；位于上方消泡區(qū)的轉(zhuǎn)軸側(cè)壁上固定連接有豎直篩網(wǎng)，且豎直篩網(wǎng)下端與水平篩網(wǎng)上表面貼合；位于下方攪拌區(qū)的轉(zhuǎn)軸的外周套設(shè)有冷卻盤管，且冷卻盤管的進(jìn)水端和出水端均穿出發(fā)酵罐壁；所述轉(zhuǎn)軸上固定連接有攪拌片和攪拌桿，刮板與發(fā)酵罐內(nèi)側(cè)壁相貼合。通過該裝置進(jìn)行的發(fā)酵工藝解決了發(fā)酵過程中攪拌不充分、溶解氧分布不均而影響發(fā)酵效果的問題，同時(shí)能在不影響溶解氧的情況下進(jìn)行消泡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種酶制劑微生物菌種液體發(fā)酵裝置及其發(fā)酵工藝。

背景技術(shù)

酶的發(fā)酵生產(chǎn)方式有兩種，一種是固體發(fā)酵，另一種是液體深層發(fā)酵。固體發(fā)酵法主要是用于真菌來源的商業(yè)酶生產(chǎn)，其中用米曲霉生產(chǎn)淀粉酶，以及用曲霉和毛霉生產(chǎn)蛋白酶在中國和日本已有悠久的歷史。這種培養(yǎng)方式雖然簡(jiǎn)單，但是操作條件不容易控制。現(xiàn)在大多數(shù)的酶是通過液體深層發(fā)酵培養(yǎng)生產(chǎn)的。

液體深層發(fā)酵也稱浸沒式培養(yǎng)，它利用液體培養(yǎng)基，在發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行的一種攪拌通氣培養(yǎng)方式。在發(fā)酵過程中菌種只能利用溶解氧，因此，必須向發(fā)酵液中連續(xù)補(bǔ)充大量的氧，并不斷進(jìn)行攪拌，以提高氧在發(fā)酵液中的溶解度。而現(xiàn)有的發(fā)酵罐的攪拌方式簡(jiǎn)單，不能充分的攪拌發(fā)酵液，導(dǎo)致發(fā)酵液局部溶解氧不夠充足，影響發(fā)酵效果。而且在發(fā)酵過程中，通氣、攪拌、微生物的代謝過程以及培養(yǎng)基中某些成分的分解等，都有可能產(chǎn)生泡沫，過多的持久性泡沫對(duì)發(fā)酵是不利的，而添加消泡劑則會(huì)影響溶解氧的含量。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種酶制劑微生物菌種液體發(fā)酵裝置及其發(fā)酵工藝，以解決發(fā)酵過程中攪拌不充分、溶解氧分布不均而影響發(fā)酵效果的問題，以及在不影響溶解氧的情況下進(jìn)行消泡。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種酶制劑微生物菌種液體發(fā)酵裝置，包括發(fā)酵罐和設(shè)置在發(fā)酵罐內(nèi)部的攪拌機(jī)構(gòu)；所述發(fā)酵罐的頂部設(shè)有進(jìn)氣管，發(fā)酵罐的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)料口，發(fā)酵罐的底部設(shè)有出料口；

所述發(fā)酵罐的內(nèi)部上方液位線處固定設(shè)有水平篩網(wǎng)，水平篩網(wǎng)的上方為消泡區(qū)，水平篩網(wǎng)的下方為攪拌區(qū)；

所述攪拌機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、攪拌片、攪拌桿、刮板和電機(jī)；所述轉(zhuǎn)軸豎直轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在發(fā)酵罐的中心位置，且轉(zhuǎn)軸自下至上穿過水平篩網(wǎng)并穿出發(fā)酵罐的頂端，轉(zhuǎn)軸由設(shè)置在發(fā)酵罐頂端的電機(jī)驅(qū)動(dòng)；位于上方消泡區(qū)的轉(zhuǎn)軸側(cè)壁上固定連接有豎直篩網(wǎng)，且豎直篩網(wǎng)下端與水平篩網(wǎng)上表面貼合；位于下方攪拌區(qū)的轉(zhuǎn)軸的外周套設(shè)有冷卻盤管，且冷卻盤管的進(jìn)水端和出水端均穿出發(fā)酵罐壁；所述轉(zhuǎn)軸上固定連接有攪拌片和攪拌桿，攪拌片位于冷卻盤管的內(nèi)側(cè)，攪拌桿從冷卻盤管的間隙穿出并連接有刮板，刮板與發(fā)酵罐內(nèi)側(cè)壁相貼合。

進(jìn)一步，位于上方消泡區(qū)的轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部設(shè)有空腔，轉(zhuǎn)軸的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接管，連接管還與發(fā)酵罐的下部連通，連接管上連接有水泵；轉(zhuǎn)軸的側(cè)壁上固定連接有與空腔相連通的淋液管，淋液管上設(shè)有若干個(gè)滴液管；

所述轉(zhuǎn)軸的頂端還固定套設(shè)有從動(dòng)齒輪，發(fā)酵罐的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有與從動(dòng)齒輪相嚙合的主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述淋液管的下表面還固定連接有若干根消泡針。

進(jìn)一步，所述攪拌片下方的轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有錨式攪拌器；所述攪拌片為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述發(fā)酵罐的側(cè)壁上還連接有回流管，回流管的一端連接發(fā)酵罐的下部，另一端連接發(fā)酵罐的上部，回流管上設(shè)有高壓泵。

進(jìn)一步，所述回流管有2根，分別為第一回流管和第二回流管，第一回流管上設(shè)有第一高壓泵，第二回流管上設(shè)有第二高壓泵；所述第一回流管的下端為進(jìn)液端，上端為出液端；所述第二回流管的下端為出液端，上端為進(jìn)液端。

本發(fā)明還提供了一種利用上述所述的酶制劑微生物菌種液體發(fā)酵裝置的菌液發(fā)酵工藝，該工藝包括如下步驟：